關(guān)鍵詞導(dǎo)軌 靶盒 水平速度 碰撞 距離 時(shí)間

1、關(guān)鍵詞：導(dǎo)軌靶盒水平速度碰撞距離時(shí)間1、（20分）如圖所示，質(zhì)量M=0.40kg的靶盒A位于光滑水平導(dǎo)軌上，開始時(shí)靜止在O點(diǎn)，在O點(diǎn)右側(cè)有范圍很廣的“相互作用區(qū)域”，如圖中劃虛線部分，當(dāng)靶盒A進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí)便受到水平向左的恒力F=20N作用，P處有一固定的發(fā)射器B，它可根據(jù)需要瞄準(zhǔn) 靶盒每次發(fā)射一顆水平速度v0=50m/s，質(zhì)量m=0.10kg的子彈，當(dāng)子彈打入靶盒A后，便留在盒內(nèi)，碰撞時(shí)間極短。今約定，每當(dāng)靶盒A停在或到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，都有一顆子彈進(jìn)入靶盒A內(nèi)。當(dāng)?shù)谝活w子彈進(jìn)入靶盒A后，靶盒A離開O點(diǎn)最大距離為多少？當(dāng)?shù)谌w子彈進(jìn)入靶盒A后，靶盒A從離開O點(diǎn)到又回到O點(diǎn)所經(jīng)歷時(shí)間為多少？求發(fā)射器

2、B至少發(fā)射幾顆子彈后，靶盒A能在相互作用區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)且距離不超過0.2m？解：（1）設(shè)第一顆子彈進(jìn)入靶盒A后，子彈與靶盒A共同速度為v1。由動(dòng)量守恒得 mv0=（m+M）v1 2分設(shè)A離開O點(diǎn)的最大距離為s1，根據(jù)動(dòng)能定理有-Fs1=0-（m+M）v21/22分由以上二式得s1=1.25m2分（2）根據(jù)題意，A在恒力F作用下返回O點(diǎn)時(shí)第二顆子彈打入，由于A的動(dòng)量與第二顆子彈動(dòng)量大小相同、方向相反，第二顆子彈打入后A將靜止在O點(diǎn)，設(shè)第三顆子彈打入A后，它們的共同速度為v3，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒mv0=（M+3m）v32分設(shè)A從離開O點(diǎn)到又回到O點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t，且碰后A運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理得-Ft/

3、2=0-（M+3m）v32分由以上二式得t=0.5s2分（3）設(shè)B至少發(fā)射N=2n+1顆子彈，且碰后A的速度為vN由系統(tǒng)動(dòng)量守恒mv0=（M+Nm）vN2分由動(dòng)能定理-FsN=0-（M+Nm）v2N/22分根據(jù)題意sN0.2m2分由以上三式得N27， N=27，所以B至少發(fā)射27顆子彈時(shí)，才能使靶既能在相互作用區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)距離又小于0.2m。 2分 關(guān)鍵詞：相同質(zhì)點(diǎn)因數(shù)滑動(dòng)速度金屬2、(20分)如圖所示，在光滑桌面上放著兩個(gè)完全相同的木板A和B，它們靠攏但并不相連，長(zhǎng)度皆為1.Om，在木板A的左上端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小金屬塊，它的質(zhì)量和木板的質(zhì)量相等，金屬塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.10，最

4、初它們是靜止的現(xiàn)讓小金屬塊以vo2.Oms的初速度開始向右滑動(dòng)，取g10ms2，求：(1)小金屬塊剛滑過木板A時(shí)的速度；(2)小金屬塊最終的速度（1）設(shè)小金屬塊和木板的質(zhì)量為m，用v1和v2表示小金屬塊剛滑過木板A時(shí)小金屬塊和木板A的速度。由動(dòng)量守恒和功能關(guān)系可得mv0=mv1+2mv2（4分）（4分）解得：v1 = 0 m/s v2 = 1 m/s（不合理，舍去）（1分）v1 = 4/3 m/s v2 = 1/3 m/s（1分）（2）設(shè)小金屬塊在木板B上距離其左端為x處一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為v3，對(duì)全過程，由動(dòng)量守恒和功能關(guān)系可得mv0 = mv2 + 2mv3（4分）（4分）解得：v3 =

5、5/6 m/s x = 0.25 m（1分）說明金屬塊既沒有停在木板A上，也沒有滑出木塊B，是合理的。（1分）關(guān)鍵詞：矩形金屬框架 勻強(qiáng)磁場(chǎng) 由靜止開始運(yùn)動(dòng) 電流表 加速過程3（14分）如圖所示，有一寬L =0.4m的矩形金屬框架水平放置，框架兩端各接一個(gè)阻值R0 =2的電阻，框架的其他部分電阻不計(jì)，框架足夠長(zhǎng)垂直于金屬框平面有一向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T金屬桿ab與框架接觸良好，桿質(zhì)量m=0.1Kg，桿電阻r=1.0，桿與框架的摩擦不計(jì)當(dāng)桿受一水平恒定拉力F作用即由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間，電流表的示數(shù)始終保持在0.6A，已知在金屬桿加速過程中每個(gè)電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0=0. 2

6、J求： （1）電路中最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）在金屬桿加速過程中安培力做的功；（3）在加速過程中金屬桿的位移解：（） （分） (分) (1分) （） (分)安培力做的功W= (分)（） 根據(jù)動(dòng)能定理 (2分) 最大速度 (2分)得 (1分) 最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有 (分) 加速過程中金屬桿的位移 (1分)關(guān)鍵詞：線輪 兩部分半徑不同 動(dòng)摩擦因數(shù) 整個(gè)系統(tǒng) 速度4（12分）線輪的兩部分半徑不同（其側(cè)視圖如圖a所示），大輪半徑R10cm，小輪半徑r5cm。線輪可繞固定支架上的光滑水平軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪通過細(xì)繩與放在水平桌面上的物體A相連，大輪通過細(xì)線與物體B相連，如圖b所示。A、B質(zhì)量分別為mA4kg、mB0

7、.75kg，A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，B的下表面距地面高h(yuǎn)1m。不計(jì)細(xì)繩和線輪的質(zhì)量，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。（g=10m/s2）求：（1）物體A所受到的靜摩擦力大小。（2）將物體B換成一個(gè)大小相同，質(zhì)量為原來兩倍的物體B后，整個(gè)系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體B落到地面的瞬間，物體A的速度大小。（3）在（2）描述的情況下，B從開始運(yùn)動(dòng)至落地的時(shí)間。解：（1）設(shè)水平細(xì)繩張力大小為，豎直細(xì)繩張力大小為。以O(shè)O轉(zhuǎn)軸，線輪處于力矩平衡狀態(tài)，有（1分）又（1分）（1分）由于物體A靜止，它所受到的靜摩擦力大小為（1分）（2）對(duì)整個(gè)系統(tǒng)，由動(dòng)能定理（2分）由于，所以有，（1分）得（1分）（3）由于B所受的重

8、力不變，A所受的摩擦力不變，所以A、B均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由（2）可得B落地時(shí)的速度為（1分）故B運(yùn)動(dòng)的平均速度為（1分）（2分）關(guān)鍵詞：光滑水平地面 絕緣平板小車 為界的勻強(qiáng)電場(chǎng) 初速度 電場(chǎng)強(qiáng)度v0m1m2AEPQ5（20分）如圖所示，在光滑水平地面上，靜放著一質(zhì)量m1=0.2kg的絕緣平板小車，小車的右邊處在以PQ為界的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E1=1×104 V/m，小車上A點(diǎn)正處于電場(chǎng)的邊界。質(zhì)量m2=0.1kg、帶電量q=6×10-5 C的帶正電小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于A點(diǎn)，其與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.40（且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等）。現(xiàn)給小物塊一個(gè)v0=6m

9、/s向右的初速度。當(dāng)小車速度減為零時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度突然增強(qiáng)至E2=2×104 V/m，而后保持此值不變。若小物塊不從小車上滑落，取g=10m/s2。試解答下列問題：（1）小物塊最遠(yuǎn)能向右走多遠(yuǎn)？（2）小車、小物塊的最終速度分別是多少？ （3）車的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件？解：本題是考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、電場(chǎng)力、勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)量守恒定律知識(shí)，考查考生對(duì)物理過程的綜合分析能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力。（1）（10分）小物塊水平方向受向左的電場(chǎng)力與滑動(dòng)摩擦力做減速運(yùn)動(dòng)，而小車受摩擦力向右做勻加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)小車與小物塊的加速度分別為a1、a2，由牛頓定律得：對(duì)小物塊 （1分）對(duì)于小車 （1分）設(shè)經(jīng)t

10、1秒兩者速度相同，則由得：對(duì)小物塊有： 對(duì)小車有： 由以上二式得： （1分）解得t1 =0.5s，共同速度為1m/s（1分）。當(dāng)兩者達(dá)到共同速度后，受力情況發(fā)生了變化，其水平方向的受力如圖所示：Ff若設(shè)兩物體只受電場(chǎng)力作用下一起做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)其加速度為，f則由牛頓第二定律得： 設(shè)兩者間摩擦力達(dá)最大靜摩擦，設(shè)小車及小物塊做減速運(yùn)動(dòng)的加速度分別為、，則： （1分） （1分）由于，故兩者不會(huì)相對(duì)滑動(dòng)，而是以a共=2m/s2的共同加速度做減速運(yùn)動(dòng)，直至共同速度減為零（若求得，不求a3不扣分）（1分）小物塊第一段運(yùn)動(dòng)的位移 （1分）第二段運(yùn)動(dòng)的位移 （1分）故小物塊向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)的位移s=1.75m+0.2

11、5m=2m （1分）qE2f（2）（6分）當(dāng)小物塊及小車的速度減為零后，其受力如圖，由牛頓第二定律得：小物塊的加速度 （1分）此時(shí)小車的加速度 （1分）設(shè)小物塊經(jīng)t2秒沖出電場(chǎng)，此時(shí)小物塊及小車速度分別為v3與v4。則：對(duì)小物塊 對(duì)小物塊 （1分）對(duì)小車 （1分）當(dāng)小物塊沖出電場(chǎng)后，若不從小車上滑落，兩者最終會(huì)達(dá)至共同速度，設(shè)此速度為v5。由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得： （1分） （1分）（3）（4分）設(shè)小車長(zhǎng)為L(zhǎng)，由系統(tǒng)能量守恒得： （3分）解得L=3m （1分）關(guān)鍵詞：子彈 初速度 傳送帶 恒定速度 最終速度6（11分）如圖所示，質(zhì)量為2m，長(zhǎng)為l的木塊置于光滑水平臺(tái)面上，質(zhì)量為m的子彈以初速度水平向

12、右射向木塊，穿出木塊時(shí)的速度為，設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定（1）求子彈穿越木塊的過程中木塊滑行的距離（2）若木塊固定在傳送帶上，使木塊隨傳送帶始終以恒定速度u水平向右運(yùn)動(dòng)，子彈仍以初速度向右射向木塊u，求子彈最終速度v（3）求在（2）情況下，子彈在木塊中行進(jìn)的過程中，木塊移動(dòng)的距離解析：（1）由子彈和木塊組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒，設(shè)子彈射擊木塊時(shí)，木塊的速度為列系統(tǒng)動(dòng)量守恒方程列系統(tǒng)能的轉(zhuǎn)化與守恒方程對(duì)木塊列動(dòng)能定理方程整理，得 得（2）子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)的過程中，由于木塊受到傳送帶的作用力，使子彈和木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，所以不能用動(dòng)量守恒來處理這個(gè)問題子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)的速度v若達(dá)到與傳送帶的速度相同時(shí)，子彈相對(duì)木塊不再移動(dòng)，從此以后子彈和木塊以共同的速度u一起運(yùn)動(dòng)，這樣子彈就射不出木塊由此可以想到：當(dāng)u大于某一值時(shí)，子彈射不出木塊，子彈的速度就是u；當(dāng)u小于或等于某一值時(shí)，子彈射出木塊，子彈最終的速度不小于u，而這個(gè)參考值一定與子彈的初速度有關(guān)在處理這類問題時(shí)，按照子彈射出木塊的情形列方程求解，在求出的結(jié)果中進(jìn)行討論，就能得出兩種情形的結(jié)果設(shè)子彈射穿木塊過程用的時(shí)間為t取水平向右為列方程的正方向，對(duì)子彈列動(dòng)量定理方程-ftmv-對(duì)子